小型航拍直升機造型設計

尹 虎，周欣昱，陳少強，陳 路

（北京航空航天大學 機 械工程及自動化學院，北京 100191）

0 引言

小型航拍直升機作為一種理想的無人駕駛飛行器，有著垂直起降、懸停、巡航以及快速轉變航向等特性，使得它成為一種理想的航拍飛行器，近年來人們開始重視小型無人直升機的發展，其功重比、穩定性、安全性、靈活性等性能被不斷提高。

目前小型無人航拍直升機多配置下掛式云臺或前置兩軸云臺。為了解決云臺震動大、不穩定的問題，本文提出了三軸精確定向云臺的方案。云臺系統配置三軸陀螺，分別控制俯仰、橫側、航向，保證飛機在晃動、俯沖等任何飛行狀態下云臺系統的水平穩定；此外，懸浮式發動機架及云臺柔性裝配也能將云臺的震動水平降到最低。上述結構支撐對直升機的造型有一定影響，本文針對這一問題對小型航拍直升機的造型設計進行論述。

1 航拍直升機的功能設計要求

1.1 結構布局設計

小型旋翼飛行拍攝平臺傳統上采用下掛云臺的設計，這樣增加了飛行器的重量、體積和維護難度，還造成飛行器的廢阻提高、續航時間減少。本設計中將攝像設備置于飛機前端，固定在一個三軸云臺上。前置云臺優點突出，可縱向俯仰45°，橫向180°轉動，更適合航拍和圖像識別。同時將發動機置于機體重心平衡點，以保持機體穩定性，將干擾程度降到最低。

1.2 直升機結構對機殼造型設計的限制因素

直升機結構對機殼造型設計的限制因素主要包括：①小型航拍直升機每次飛行時要進行電池的裝配，由于機殼很少拆卸，要求機身在中部、后部位置不能有遮擋；……